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대장균 리포단백질 국소 위치화의 분자기구

전문가 제언: ○ 생명체의 가장 중요한 구성요소로 주로 생리활성을 가지는 단백질은 다른 영양소와 달리 외부에서 취하지 않고 오직 생체 내의 리보솜에 의해 합성된다. 포스트게놈시대에 이르러 25,000여 가지로 추정되는 유전자는 스플라이싱으로 많은 단백질이 만들어진다는 것이 확인되었다. 또한 여러 가지 인체의 질환이 이들 단백질의 비정상적인 활성에 의해 야기된다는 것도 알려지고 있다. 이들 단백질의 수많은 기능 가운데 세포막에서의 물질 수송(영양물질이나 약제 유입과 노폐물 배출 등)은 특히 질환의 치료를 위한 약제 수송 때문에 많은 연구가 진행되고 있다.

○ 이러한 세포막의 물질 수송에서 절대적인 역할을 하고 있는 외막단백질이나 리포단백질의 수송결정방식은 이미 단백질이 합성될 때 시작되어 성장하는 폴리펩티드 상의 신호배열의 존재에 의해 이루어진다. 초기의 단백질 수송연구는 G. Palade가 전자현미경을 이용하여 세포 내 소기관들의 기능을 밝히면서 시작되었으며, 이 세포 내 수송도를 Palade 수송도라고 부른다. 이를 계기로 단백질이 어떠한 방법으로 수송과정에서 선택성을 가지고 전위가 일어나는가에 대한 연구가 활발해졌는데 G. Blobel은 단백질이 정해진 경로로 운반되게 하는 내재적 신호배열이 존재한다는 것을 발견함으로써 1999년 노벨생리의학상을 수상하였다.

○ 신호배열이 존재할 경우 현재 알려지고 있는 단백질 합성 시 이미 신호배열이 이루어지고 분자샤페론에 의해 정확한 3차 구조를 형성한다든지 단백질에 당잔기가 첨가되는 당화(glycosylation)에 의한 당단백질 완성 등 아직도 신경계나 외부 자극에 의한 호르몬에 따라 유전자로부터 단백질 합성이 정해진다.

- 이제 시작에 불과한 이 분야의 연구에는 여러 전문 분야에 걸친 기초과학자나 연구자의 협력뿐만 아니라 이를 분자수준에서 실시간으로 관찰 분석할 수 있는 장치 등 선진국에 비해 질적으로나 양적으로 부족한 점이 많기 때문에 우리에게 효율면에서 적합한 분야가 무엇이며, 이에 필요한 학자나 장치를 어떻게 관리해야 할지에 대해서 국가 주도 하의 종합적인 연구관리가 필요하다.

저자: Shoji Watanabe, Hajime Tokuda
자료유형: 학술정보